Краткая история почти всего на свете

Брайсон Билл

Но вернемся в Вашингтон. Вулкан Сент-Хеленс потерял 400 метров вершины, было уничтожено 600 км² лесов. Унесенных взрывом лесоматериалов хватило бы для строительства 150 тысяч домов (по некоторым данным, 300 тысяч). Ущерб оценивался в 2,7 миллиарда долларов. Менее чем за 10 минут гигантский столб дыма и пепла поднялся на высоту 18 тысяч метров. С летевшего в 48 км самолета сообщили, что его забросало камнями.

Через полтора часа после взрыва пепел посыпался на Якиму штат Вашингтон, городок с населением 50 тысяч жителей примерно в 130 км от вулкана. Как и следовало ожидать, день превратился в ночь, пепел проникал всюду, забивал двигатели, генераторы и электропереключатели, он душил пешеходов, засорял очистительные системы и вообще привел к полной остановке жизни. Аэропорт и магистрали, ведущие в город, перестали функционировать.

Заметим, что все это происходило с подветренной стороны от вулкана, угрожающе грохотавшего на протяжении 2 месяцев. Тем не менее в Якиме не было принято никаких чрезвычайных мер. Две городские аварийные радиосистемы, которые полагалось включить в критический момент, не вышли в эфир, потому что «дежуривший утром в воскресенье персонал не знал, как ими пользоваться». Три дня Якима была парализована и отрезана от мира, аэропорт закрыт, подъездные пути непроходимы. В результате извержения вулкана Сент-Хеленс на город выпало чуть более 1,5 сантиметра пепла. Пожалуйста, держите это в памяти, когда мы станем строить предположения о том, что будет в случае извержения в Йеллоустоне.

15

Опасная красота

В 1960-е годы, изучая вулканическую историю Йеллоустонского национального парка, Боб Кристиансен из Геологической службы Соединенных Штатов ломал голову над тем, что, как ни странно, никого раньше не беспокоило: он никак не мог найти в парке вулкан. Давно было известно, что Йеллоустон имеет вулканическое происхождение — этим объяснялись все его гейзеры и другие горячие источники, — а одна из особенностей вулканов состоит в том, что они, как правило, бросаются в глаза. Но Кристиансен никак не мог отыскать йеллоустонский вулкан. Он, в частности, не мог найти структуру, известную как кальдера.

Большинство, думая о вулканах, представляют классические конусообразные очертания Фудзи или Килиманджаро, которые возникают, когда извергающаяся магма образует симметричную насыпь. Они могут формироваться необыкновенно быстро. В 1943 году в Парикутине, в Мексике, фермер был напуган, увидев, как из его клочка земли поднимается дым. За неделю он стал озадаченным владельцем конуса в 152 метра высотой. За два года он достиг высоты почти 430 метров и более 800 метров в диаметре. Всего на Земле таких мозолящих глаза вулканов около 10 тысяч, все, за исключением нескольких сотен, потухшие. Но существуют вулканы другого, менее известного типа, которые не приводят к образованию гор. Эти вулканы образуются в результате мощных взрывов и вырываются наружу одним сокрушительным ударом, оставляя после себя огромный провал — кальдеру (от латинского слова, означающего «котел») [209] . Йеллоустон явно принадлежал к этому второму типу, но Кристиансен нигде не мог найти кальдеру.

209

При взрыве вулканов этого типа огромные объемы магмы — десятки и сотни кубических километров — выбрасываются на поверхность виде пепла, обломков и пористых пирокластических потоков, опустошая магматический очаг, расположенный на глубине нескольких километров. Затем приповерхностные породы обваливаются в магматический очаг.

Так совпало, что в то же самое время НАСА, решив испытать новые фотокамеры, сделало снимки Йеллоустона, копии которых один заботливый сотрудник переслал руководству парка, подумав, что они прекрасно впишутся в одну из экспозиций в павильоне для посетителей. Увидев снимки, Кристиансен сразу понял, почему он не нашел кальдеру: весь парк — 9 000 км² — по существу, и являлся кальдерой. Извержение оставило провал почти 65 км в поперечнике — слишком большой, чтобы различить его, находясь на поверхности земли. Когда-то в прошлом Йеллоустон должен был взорваться с силой, намного превосходящей все ведомое человеческому роду.

Йеллоустон оказался сверхвулканом. Он расположился над огромным горячим пятном на нашей планете — очагом расплавленной породы, который берет начало по крайней мере в 200 км в глубине Земли и почти достигает поверхности, образуя так называемый суперплюм [210] . Именно тепло из этого горячего пятна питает все йеллоустонские газовые выходы, гейзеры, горячие источники и пузырящиеся грязевые котлы. Под поверхностью находится заполненная магмой камера, имеющая в разрезе эллиптическую форму с горизонтальной осью около 72 км — приблизительно тех же размеров, что и сам парк, — и вертикальной осью 13 км. Представьте себе груду тротила величиной с английское графство и поднимающуюся на 13 км в небо — до самых высоких перистых облаков, и вы получите некоторое представление, по поверхности чего бродят посетители Йеллоустона. Давление в этом магматическом очаге на перекрывающую его земную кору приподняло Йеллоустон и окружающую территорию примерно на полкилометра по сравнению с тем, где им следовало бы находиться. Если он рванет, катаклизм далеко превзойдет любые фантазии. По словам профессора Лондонского университетского колледжа Билла Макгуайра, во время извержения «вы не сможете подойти к нему ближе, чем на тысячу километров». А дальнейшие последствия будут еще хуже.

210

Плюмами называют медленные восходящие конвективные потоки в земной мантии. Некоторые из них берут начало на глубине нескольких тысяч километров на границе мантии и ядра.

Суперплюмы, подобные тому, на котором покоится Йеллоустон, чем-то похожи на бокалы для мартини — узкие снизу, но расширяющиеся у поверхности, они образуют обширные котлы нестабильной магмы. Некоторые такие котлы могут достигать 1900 км в поперечнике. Согласно существующим предположениям, они не всегда извергаются взрывообразно, а иногда изливаются широким непрерывным потоком, покрывая окрестности расплавленной породой, как это было при образовании деканских траппов в Индии 65 миллионов лет назад. Они распространились на площадь свыше 500 тысяч км² и, возможно, способствовали гибели динозавров (во всяком случае, не помогли им выжить) вследствие выделения ядовитых газов. Суперплюмы, возможно, являются и причиной раскалывания материков.

Подобные плюмы не так уж редки. В данный момент на Земле насчитывается около тридцати активных плюмов, и они были причиной образования по всему миру многих широко известных отдельных островов и их цепей — Исландии, Гавайского, Азорского, Канарского и Галапагосского архипелагов, маленького острова Питкерна посреди южной части Тихого океана и множества других, но, кроме Йеллоустона, все они океанические. Никто не имеет ни малейшего представления, как йеллоустонский канал нашел выход в материковой плите. Определенно можно сказать только о двух вещах: что земная кора в Йеллоустоне тонкая и что недра под ней горячие. Но то ли кора тонкая из-за горячего пятна, то ли горячее пятно оказалась там из-за того, что кора тонкая — это остается предметом жарких дискуссий. Материковый характер коры создает совершенно иные предпосылки для извержения. Тогда как другие супервулканы имеют свойство изливаться равномерно и сравнительно спокойно, Йеллоустон извергается взрывоподобно. Случается это не часто, но уж если случится, предпочтительно держаться подальше.

С момента первого известного извержения 16,5 миллиона лет назад он извергался около сотни раз, но речь пойдет о трех самых последних случаях. Последнее извержение было в тысячу раз крупнее извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году; предыдущее — в 280 раз сильнее, а предшествующее ему было настолько мощным, что никто точно не знает его масштабов. Оно было по меньшей мере в 2500 раз мощнее последнего извержения Сент-Хеленса, а возможно, и в 8000 раз.

У нас нет сведений ни об одном сколько-нибудь сравнимом извержении. Крупнейшим событием такого рода в последнее время было извержение Кракатау в Индонезии в августе 1883 года; отзвук страшного удара многократно отдавался по всему миру в течение 9 дней, а вода всколыхнулась даже в Ла-Манше. Но если представить массу, выброшенную Кракатау, в виде мяча для игры в гольф, то выброс вещества самого крупного из йеллоустонских извержений был бы величиной с шар, за которым вы могли бы спрятаться. В этом масштабе вулканическая масса Сент-Хеленса была бы величиной с горошину [211] .

211

Столь большое различие возникает из-за того, что автор забывает извлечь кубический корень из объемов выброшенного вещества. Объемы извержений Сент-Хеленса, Кракатау и Йеллоустонского вулканов составляют соответственно около 2,5, 25 и 2500 км³. Если выброс Кракатау представить мячом для гольфа (4,3 см), то извержению Сент-Хеленса соответствует шарик диаметром 2 см, а гигантскому извержению в Йеллоустоне — 20 см, чуть меньше стандартного футбольного мяча. Вряд ли вам удастся за ним спрятаться.

Извержение, случившееся в Йеллоустоне 2 миллиона лет назад, выбросило достаточно пепла, чтобы накрыть штат Нью-Йорк 20-метровым слоем или Калифорнию слоем толщиной 6 метров. Это и был тот пепел, который образовал обнаруженное Майком Вурхисом захоронение ископаемых остатков на востоке Небраски. Извержение произошло там, где сейчас расположен штат Айдахо, но земная кора миллионы лет перемещалась над этим местом со скоростью около 2,5 см/год, так что теперь оно находится прямо под северо-западным районом Вайоминга. (Само горячее пятно остается на месте, как направленная в потолок сварочная горелка.) Извержение оставляет после себя плодородные вулканические равнины, идеальные, как давно обнаружили айдахские фермеры, для выращивания картофеля. Еще через два миллиона лет, любят шутить геологи, в Йеллоустоне будет полно картофеля фри для «Макдоналдса», а жители Биллингса в штате Монтана будут расхаживать среди гейзеров.